每经编辑 李泽东

据科技日报援引美国纽约大学朗格尼健康中心官网16日报道，该中心外科医生为一名根据神经系统标准宣布死亡并靠呼吸机维持心跳的男子移植了一个基因工程猪肾，该肾在32天后仍能保持良好功能。

这代表了基因编辑猪肾在人体中发挥作用的最长时间，也是向实现替代性、可持续的移植器官供应迈出的最新一步。

杰弗里·斯特恩医学博士（左）和罗伯特·蒙哥马利医学博士（右）准备将转基因猪肾植入腹部。图片来源：乔·卡罗塔/纽约大学朗格尼健康中心

该手术于今年7月14日进行，是该团队开展的第5次异种移植手术，目前仍在观察，并将持续到9月中旬。新研究表明，猪肾只需进行一次基因改造，无需实验性药物或设备，即可替代人肾功能至少32天而不被排斥。

异种移植要克服的第一个障碍是防止超急性排斥反应，这种排斥反应通常在动物器官与人体循环系统连接后几分钟内发生。通过“敲除”编码α-gal生物分子的基因（该基因已被确定为人类抗体介导的猪器官快速排斥反应的原因），所有5次异种移植都避免了立即排斥反应。此外，猪的胸腺负责培养免疫系统，它被嵌入肾脏外层下方，以避免延迟的免疫反应。这种基因修饰组合已被证明可防止器官排斥，同时保留肾功能。

为确保人体的肾功能完全由猪肾维持，移植受者的两个原生肾脏都被手术切除。移植的一只猪肾立即开始产生尿液，没有任何超急性排斥反应的迹象。在观察阶段，临床工作人员对该男子进行重症监护支持，同时监测猪肾的性能，他们发现肌酐（肾功能的指标）水平处于最佳范围，活检证据也没有发现排斥反应。

团队也使用了标准移植免疫抑制药物，并加强对供体猪的猪巨细胞病毒（pCMV）筛查，以防止pCMV影响器官功能并引发器官衰竭，目前尚未检测到pCMV。

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2022年1月，马里兰大学医学院的医师进行了世界首例转基因猪心移植手术，一名57岁的马里兰州男子接受“基因编辑猪心脏移植手术”。

在移植后的最初几周内，男子没有出现急性排斥反应的迹象。但在移植发生的2个月后，男子突然因心力衰竭离世。

据马里兰大学网站2023年6月30日报道，经过一年的研究，著名医学杂志《柳叶刀》发表了关于本次手术的病例报告，给出了失败原因分析的最新结论。

猪心脏从离体保存的设备中取出（图源：马里兰大学医学院网站）

左为主刀医师，右为接受移植的患者（图源：马里兰大学医学中心）

《柳叶刀》发布的这项新研究证实，可能有多种原因叠加导致了患者的心力衰竭。

首先，患者广泛的内皮损伤，表明存在抗体介导的排斥反应。患者在移植前健康状况不佳，导致他的免疫系统严重受损，这也限制了移植临床前研究中使用的有效抗排斥方案的使用。研究人员发现，因此，患者的器官可能更容易受到免疫系统产生的抗体的排斥。

然后，患者在移植后使用静脉注射免疫球蛋白（IVIG）（一种含有抗体的药物）也可能导致心肌细胞受损。在移植后的第二个月，患者接受了两次注射，以帮助预防感染，也可能引发对猪心的免疫激活反应。

最后，这项新研究认为，异种移植猪心脏中可能存在猪巨细胞病毒/猪玫瑰疹病毒（PCMV/PRV）的潜伏病毒，这可能导致移植功能障碍。在患者减少抗病毒治疗方案后，病毒可能被激活，可能引发了导致细胞损伤的炎症反应。然而，没有证据表明该病毒感染了患者或扩散到心脏以外的器官。

此前，2022年6月22日，医学杂志《NEJM》首次发布世界首例猪心移植患者研究结果，认为患者心脏尸检结果与典型的异种移植排斥不符。而《麻省理工科技评论》在2022年5月4日报道，认为其死亡原因可能是所移植的猪心中存在病毒。

格里菲思表示：“我们希望下一位患者不仅能够通过移植存活更长时间，而且能够恢复正常生活数月甚至数年。”

全球移植器官严重短缺科学家决定改变策略

全球首例猪心脏移植手术尽管最后以失败结束，但仍打开了人们对各类器官移植的遐想。

据新华社去年的一篇报道提到，美国2021年实施的器官移植手术超过4.1万例，创下纪录，其中心脏移植手术约3800例。然而，器官供需缺口巨大。美国全国器官等候名单人数超过10.6万，每年数以千计病人因等不到器官而死亡。

医学界一直对异种器官移植充满兴趣，相关试验可以追溯至17世纪。早期研究集中于从灵长类动物那里获得器官，近年来关注点转移到猪。

异种器官移植大多失败，原因在于受体迅速排异。植入上述男子体内的猪心脏来自经基因改造的猪，这也是在此次猪心报道中提到的基因改造计划。科学家移除猪体内会引起快速排异反应的基因，并添入人类基因以便人体更好地接纳猪器官。

“排异”是器官移植工程都需要面对的难关。简言之，人体免疫系统可能对外来的组织或器官产生排斥反应，这种反应结果可大可小，严重的就会带来致命后果。科学家之所以要对猪进行基因改造，主要就是为了抑制这些排斥反应。

据文汇报，上海交通大学医学院附属瑞金医院副院长、心脏外科专家赵强教授赵强教授谈到，猪可以快速繁殖，所以医生选择猪作为一种供体的异种来源还是比较合适的。

“当然，移植技术发展的顶峰，以心脏移植为例，还是用患者自身的细胞通过实验室培养制造出一个人造的、有血有肉的心脏，这样的心脏从伦理上、理论上、技术上来说都是完美的供体。从基因组学和免疫技术上来说，我国紧跟国际前沿，也在不懈探索。”赵强教授说。

转基因的器官移植到底是为人类造福，还是打开了一个“潘多拉魔盒”，这还需要伦理问题、法律法规方面不断讨论、完善。为了让生命不在等待中死去，人类“改造”器官的历史还要更长，总体上来说，失败更多，但没有阻止科学家在挫折中一次次开启新的探索。